Decibel
Megengedett SI-n kívüli egység · mennyiség: szint, logaritmikus arány
01 · Meghatározás
A decibel önmagában semmit sem mér. Azt mondja meg, hányszorosa az egyik mennyiség a másiknak — és megköveteli, hogy azt a másikat megnevezzük.
A teljesítményszint az arány tíz tízes alapú logaritmusa: L = 10 lg(P/P₀) decibel. Azoknál a mennyiségeknél, amelyek négyzete arányos a teljesítménnyel — nyomás, feszültség, áram — a szorzó megkétszereződik: L = 20 lg(F/F₀). Innen a szabály, amely a beavatatlannak furcsának tűnik: a teljesítmény megkétszerezése 3 dB-t ad, az amplitúdóé 6 dB-t. Az egység dimenzió nélküli, és nem tartozik az SI-hez, de a bel és a neper mellett megengedett. A vonatkoztatási érték a jelölés kötelező része: a «20 µPa-hoz viszonyítva» vagy «1 mW-hoz viszonyítva» nélkül egy decibelben megadott szám semmit sem jelent.
A fül olyan hangokat fog át, amelyek intenzitásaránya egy a billióhoz. Ezt lineárisan leírni kényelmetlen, és amúgy is logaritmikusan halljuk: az egyenlő arányok egyenlő lépéseknek érződnek. A második ok műszaki — az erősítők és vezetékek láncán a csillapítások összeszorzódnak, decibelben viszont egyszerűen összeadódnak.
02 · Átszámítás
Írjon be egy szintet, és az adatlap arányokká bontja
A táblázat minden sora ugyanazt az arányt írja le, csak másképp leírva. A bel tízszer nagyobb a decibelnél, a neper természetes logaritmussal számol és a hálózatelméletben él, a százalék pedig akkor kényelmes, ha az arány közel van az egyhez.
A különböző források decibeljei nem adódnak össze számtanilag. Két egyforma, 60 dB-es gép 63 dB-t ad, nem 120-at: a teljesítmény kétszereződik, nem a szint. Ahhoz, hogy kétszer hangosabbnak tűnjön, körülbelül tíz decibellel több kell — vagyis tízszeres teljesítmény.
| Egység | Név | Érték | Hol fordul elő |
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Nagyságrendek
hangnyomásskála, vonatkoztatás 20 µPa04 · Mérőeszközök
Mivel mérik a decibelt
Kondenzátormikrofon, A, C vagy Z súlyozószűrő és időbeli átlagolás. Az 1. osztály a közepes frekvenciákon a decibel törtrészeinek megfelelő tűrést tart.
A mikrofonra húzzák, és a vonatkoztatási 94 decibelt adja — pontosan egy pascal hangnyomást. E nélkül a mérés előtti ellenőrzés nélkül a hangszintmérő számainak nincs súlyuk.
A rádiótechnikában a függőleges tengely mindig dBm-ben van: a nulla egy milliwattot jelent. Egy mobilvevő −50-től −110 dBm-ig dolgozik — hat teljesítmény-nagyságrend egyetlen képernyőn.
Nem fizikai küszöbtől számol, hanem a hallás normájától minden frekvencián. A nulla dB HL egy egészséges fiatal fül mediánja, ezért a skála negatív is lehet.
05 · Írásszabályok
kis d, nagy B, a vonatkoztatás kötelező
A nagy B azért van ott, mert a bel Alexander Bell nevét viseli; a kis d a «deci» előtag. A szám és az egység közé szóköz kerül. A jelnek nincs többes száma: 20 dB, soha nem 20 dBs. Előtagokat nem alkalmaznak a decibelre: kilodecibel nem létezik, csak ezer decibel — ami a gyakorlatban sosem fordul elő.
A dBm, dBA, dBi és dBFS alakok ellentmondanak az SI szabályainak: egy egység jeléhez nem szabad a mennyiséget pontosító betűket fűzni. A metrológusok azt javasolják, hogy a vonatkoztatás a szám után zárójelbe kerüljön, de az ágazatok ragaszkodnak a rövid alakhoz, és a szabványok megtűrik.
06 · Szomszédos egységek
Mindhárom szintegység ugyanazt az arányt írja le, de más-más logaritmust vesz. A bel tízes alapú és durva, a decibel annak tizede és az igásló, a neper természetes és kényelmes az átmeneti jelenségek matematikájában.
A vonatkoztatási értékeket külön szabványok rögzítik: 20 µPa a levegőben terjedő hangra, 1 mW a rádiófrekvenciás teljesítményre, 0,7746 V a stúdióhangra és az átalakító teljes skálája a digitálisra.
07 · Történeti rész
Az egységek, amelyekből a decibel nőtt
Egy mérföldnyi telefonkábel csillapítása 800 hertzen. Végig fizikai mérték: hogy megtudják, mennyit veszített egy vonal, egy huzaltekercshez hasonlították.
Az első kísérlet arra, hogy az egységet elszakítsák egy darab kábeltől: tiszta teljesítményarány tízes alapú logaritmussal. Számszerűen egybeesett a későbbi decibellel.
Alexander Bellről nevezték el. Túl durvának bizonyult: szinte minden gyakorlati különbség elfért néhány belben és azok törtrészeiben, így a tizede jött használatba.
John Napierről, a logaritmusok feltalálójáról nevezték el. Az e alapon számol, ezért természetes a csillapítási egyenletekben, de kényelmetlen a jegyzőkönyvekben.
A decibel nem egy mennyiség egysége, hanem egy arány leírásának módja
Szigorúan véve két teljesítmény aránya dimenzió nélküli, és értéke egy szorozva egy számmal. A Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal elismeri a belt, a decibelt és a nepert a logaritmikus arányok egységeként, egy kikötéssel: nem tartoznak az SI-hez, és csak megadott vonatkoztatással használhatók. Innen az egész zűrzavar a toldalékokkal. A mérnöki gyakorlat betűt ragasztott a jelhez — dBm, dBA, dBi, dBFS —, és mindegyik ilyen alak a saját vonatkoztatási értékét feltételezi, holott a rendszer szabályai tiltják, hogy bármit hozzáírjanak egy egységhez. Amíg a metrológusok vitatkoznak, az ágazatok hetven éve használják a toldalékokat, és nincs mivel pótolni őket: az alternatíva nehézkes kiegészítéseket kíván egy jegyzőkönyv minden sorában.
Katalógus · mértékegységek
Minden mennyiségnek egy adatlap
Hét SI-alapegység, huszonkét saját nevű származtatott és azok az SI-n kívüli egységek, amelyek nélkül sem a technika, sem a hétköznapok nem boldogulnak. Mindegyiknek megvan a maga adatlapja: meghatározás, átszámítás, műszerek, írásszabályok. 36 nyelven.
SI-n kívüli egységek
nyissa meg a decibel adatlapjátAz SI alapegységei
a decibel dimenzió nélküli — nincsenek benne alapegységekSaját nevű SI-származtatott egységek
terrakottával azok, amelyek arányait decibelben számoljákA lap nyelve
36 nyelv. A ha jelet és a képleteket nem fordítjuk; a szöveget, a helyi földmértékeket és az írásszabályokat igen.